Collins R-390A/URR의 개선1. 들어가는 글R-390A 수신기는 콜린스사에 의해 1950년대 초에 개발되었는데, 초기에만 직접 생산을 하였고 그 이후에는 다른 회사들이 훨씬 많은 양을 생산했습니다. 이번에 작업한 대상은 미국 정부 컨트렉트 8719-P-55로 생산된 시리얼 번호 3068번입니다. 컨트렉트 번호로 알 수 있듯이 1955년에 내려진 오더인데 내부의 부품들을 보면 9-56, 11-56등의 생산일자 코드가 보입니다. 1956년의 9주, 11주에 생산된 부품인거죠. 따라서 1956년 초반에 생산된 수신기라는 것을 짐작할 수 있습니다.  R-390A는 모듈화되어 있어서 각 모듈의 정비와 교체가 쉽습니다. 그런 이유로 정비중 교체되거나 민간에 불한된 후 모듈들을 조합하여 동작시킨 것들도 많습니다. 이런 내력은 각 모듈의 마킹을 보면 어느 정도 파악할 수 있습니다. 이번에 작업하는 3068번 수신기는 모든 모듈이 콜린스사 것이고, 각각의 시리얼 번호도 3000번 내외인 것으로 보아 모두 출하시 장착된 모듈이 그대로 있는 것으로 보입니다. 전반적 부품 상태도 나이에 비해 나쁘지 않은 것으로 보아 현역 시절 많은 고생을 한 것 같지는 않습니다. 2. 일반 업데이트
 [IF 모듈 상부] 초기형 IF 모듈이므로 각 메카니컬 필터 위에 트리머 콘덴서가 없이 고정 마이카 콘덴서가 있습니다. 300mA 정전류 발라스트 튜브 자리에는 40옴 저항이 있네요. 3TF7 발라스트 튜브는 구하기 힘들고 고가라서 이렇게 교체한 모양입니다.  [IF 모듈 하부]
1) IF 모듈의 C553 교체C553은 V501의 플레이트와 선택된 메카니컬 필터 사이에 있는 DC 블록킹 콘덴서인데, 만약 낡아서 DC를 통과시키게 되면 소중한 메카니컬 필터들이 고장나 버리는 경우가 있다고 알려져 있습니다. 현재 선택된 필터가 고장나서 "왜 안들리지?"하며 4개의 필터를 번갈아 선택하면 모두 파괴됩니다. 지금까지 고장이 안났다고 해서 거의 70년된 페이퍼 콘덴서를 그냥 놔두기 보다는 미리 교체하는게 현명하겠죠. 특히 메카니컬 필터들을 쉽게 구해 교체 가능한게 아니니까요.
2) 전류 제한용 발라스트 3TF7 대치크리스탈 OSC와 PTO의 발진관 (모두 6BA6)의 히터 전원 안정화를 위해 직렬로 연결된 부품입니다. 300mA의 전류를 유지하기 위해 공급 전압이 높아지면 3TF7이 대부분을 감당하게 되지요. AC 입력 전압의 변화가 클 수 있는 필드의 특성에 맞게 설계된 것인데, 현대의 일반 가정 전원이라면 사실상 큰 의미가 없습니다. 공급 전압은 25.2V이고 3TF7에서 이 절반을 소비합니다. 나머지 절반인 12.6V가 직렬 연결된 두 발진관의 히터에서 소비됩니다. 3TF7의 대치 방식은 대표적인 것은 세 가지 입니다.
 3068호 수신기는 이미 저항으로 대치되어 있었는데, 약간 모자란 40옴이었습니다. 설계 정격인 115V AC 입력에서는 두 발진관에 약간 높게 6.6V가 공급되지만 큰 문제가 되지는 않는 수준입니다. 그러나 요즘은 미국 정격 전압이 120V이며, 이보다 실제로 높은 경우도 많아서 확실히 문제가 됩니다. 우리집의 경우 123V - 124V가 들어옵니다. 결과적으로 히터 전압은 7V가 넘게 됩니다. 그대로 둘 수 없는 상태인 것이죠. 저항 대신 9핀 튜브소켓을 다시 설치하고 4-5번 히터 핀을 이용하여 발라스트 대신 사용합니다. 에미션 감퇴된 12BY7A를 사용했습니다. AC 입력도 115V에 가깝게 낮추어야 합니다. 그러기 위해서는 버킹 트랜스가 필요합니다.  [R-390 하부. 전원부와 AF부 제거된 모습]
3) FL101 교체FL101은 115V AC입력에 위치한 EMI 필터입니다. 인덕터와 그라운드 바이패스 콘덴서들로 구성되어 있는데, 콘덴서 용량이 60Hz에서 적지 않은 전류를 흐르는 수준입니다. 6mA 정도가 된다고 하며, 미국에서 사용되는 감전 방지용 GFCI 아웃렛에 연결하면 위험한 상태로 감지되어 트립되고 맙니다. 해결책은 두 가지입니다. FL101을 떼어내고 필터 없이 연결하거나, 현재 규격에 맞게 생산된 부품으로 교체하는 것이죠. 현실적으로 FL101을 떼어내도 큰 문제는 없습니다. 이런게 없는 장비들도 많으니까요. 그러나 필터 기능을 없애고 싶지 않다면 현대적인 부품으로 교체하는 것이 좋겠지요. [Corcom EF 시리즈 특성]
본기에는 Corcom의 3EF1F를 적용했습니다. IEC C14 전원 코넥터와 일체형이며 그라운드 리키지 전류는 200uA 정도입니다. Common mode와 differential mode 노이즈 모두 어느정도 필터링이 됩니다. 뒷 패널의 기존 구멍을 약간 넓혀야 하지만, 복잡한 작업은 아니었습니다. 이제 전원 케이블은 IEC 코넥터가 달린 표준형을 사용하게 됩니다.  라인 필터 FL101을 떼어내고 보니 눈에 많이 익습니다. 제가 어렸을 때 HL1KA 배용이 오엠 댁에서 받아온 정크 중에 같은 모양의 것이 있었습니다. 역시 군용으로 같은 용도로 사용되었나 봅니다.
4) CR102 안테나 릴레이 구동용 셀렌 정류기 교체, C103 전해 콘덴서 교체F102를 추가하며 바로 옆에 있는 셀렌 브리지 정류기 CR102도 반도체 브리지 정류기로 교체했습니다. 옛날에 어디선가 딸려온 RS404L (400V, 4A)를 사용했습니다. 입력 AC 전압은 약 25V이고, 스탠바이일 때 20V짜리 안테나 릴레이를 구동하는 용도입니다. 로드 연결시 전압이 너무 높다면 전압 강하용 저항을 추가할 필요도 있습니다만, 실험 결과 그럴 필요는 없었습니다. C103은 FL101 라인 필터 위에 있는 전해 콘덴서인데, 꼭 오일 콘덴서 같이 생겼습니다. 날짜 코드가 9-56으로, 1956년 3월 초 생산품입니다. 거의 70살이 된 전해 콘덴서이므로, 예방차원으로 교체합니다. 러그판을 더해 일반 전해 콘덴서를 사용했습니다.
5) F102와 F103 추가1956년 콜린스 생산품은 초기형으로 분류되며 나중에 추가된 두 개의 퓨즈가 없이 전체 3A 퓨즈인 F101만 있습니다. 필드에서 운용하면서 한 개의 퓨즈로는 내부 회로들을 적절히 보호하지 못한다는 점이 드러났기 때문에 추가된 것들이죠. 내부 회로 보호의 중요성은 그 때 보다 지금 더 높습니다. 교체용 부품 수급이 어렵기 때문이죠. 만약 IF 트랜스가 타버린다면? 해체품에서 나온 부품 밖에는 희망이 없는데, 이것조차 쉽게 구하기 어렵습니다. 따라서 B+ 전체용 퓨즈인 F102와 RF/IF 섹션용의 F103을 추가하는 것은 매우 바람직합니다. [구멍 뚫고 양쪽의 F102와 F103를 추가] 먼저 뒷 패널에 새로운 퓨즈 구멍 두 개를 뚫습니다. 구멍의 위치에 대한 정보와 자세한 퓨즈 추가 방법은 인터넷에서 쉽게 얻을 수 있습니다. 각 모듈들은 코넥터로 연결이 되므로, 코넥터에서 선을 끊고 퓨드를 통해 연결하는 방식입니다. F102는 해당 코넥터가 바로 옆이라 비교적 간단하지만, F103는 해당 코넥터가 뒷 패널과 거리가 멀기 때문에 약간 더 복잡합니다.  [F103 추가하기 위한 작업] F103는 P119 코넥터의 pin 2와 그에 연결된 선들 사이에 들어가야 하는데, 선이 네개입니다. 일단 코넥터 껍질을 열어 네개의 선을 떼어내고 새로운 선을 pin 2에 연결합니다. 떼어넨 4개의 선은 선 뭉치에서 빼어내어 뒤로 물리고, 다른 새로운 선을 연결하여 퓨즈로 향하게 합니다.
6) 입력 전압 강하용 버킹 트랜스버킹 트랜스는 버킹 권선에 주로 전류가 흐르므로, 1차 120V 권선의 용량이 매우 클 필요가 없습니다. R-390A는 전체 퓨즈가 3A이고, 오븐을 끄고 일반 작동시 소비전력 150W 미만이므로 2차 권선이 3A급이면 충분합니다. 가지고 있는 120V 1차, 6.3V 3A 2차 트랜스를 활용합니다. 다행히 공간은 충분하군요. 전원 스위치와 퓨즈를 통한 지점에 트랜스를 연결하기 위해서 전원부 코넥터 P111을 열고 전원 스위치를 통해 전원 트랜스로 이어지는 핀/선이 어느 것인가 알아내야 했습니다. 핀7이군요. 이걸 끊어내고 사이에 트랜스 입력과 출력을 연결합니다. 결선을 하고 점검 후 전압을 재보니, 버킹 트랜스 입력 124V에 출력은 116V가 나오네요. 정격인 115V에 충분히 가깝습니다. 트랜스의 센터탭에 연결하면 8V 대신 약 4V의 드랍이 될테니, 가정 전원 전압이 여기보다 낮은 곳에서는 그에 따라 조정이 가능합니다. B+정류 출력은 메뉴얼상 240V인데 244V로 측정됩니다. 25.2V로 명시된 AC 라인은 25.5V가 나오고요. 직렬로 연결된 XTAL OSC, PTO 진공관 히터에는 각각 0.1V 미만의 초과 전압이 공급되는 수준이므로 문제없습니다.  [전원 입력부의 개조된 모습]
7) 정류관 교체 [26Z5W 두개가 있는 전원부] B+ 정류용으로 25Z5W 두 개를 사용하는데, 가격은 점점 비싸지고 있는 진공관입니다. R-390A에 사용된다고 더 올려 받는 분위기인 것도 같고요. 3068호 R-390A의 것은 아직 동작은 하고 있으나, 측정해보니 각 관의 한쪽 이극관 에미션이 간당간당하게 떨어져 있습니다. 실리콘 다이오드로 교체하는 방법도 있으나, 이상적이지는 않습니다. 만약에 정전압에 타임 딜레이도 넣는다면 단점이 없겠습니다만 현재는 다른 해결책도 존재합니다. 다른 정류관을 사용하는 것입니다. 몇몇 아이디어들이 커뮤니티에서 나오고 있는데, 가장 그럴듯한 것은 12BW4의 히터를 직렬로 연결하여 사용하는 것입니다. 12BW4는 딱히 인기있는게 아니라서 값도 저렴합니다. 이번에 개당 $2.40로 스페어 포함 4개를 구입했습니다. 
26Z5W는 플레이트가 1, 6핀이고 캐소드가 3, 8핀입니다. 두 이극관을 병렬로 연결하여 사용합니다. 12BW4는 플레이트가 1, 7핀이며 공동 캐소드는 9핀입니다. 히터는 직렬로 연결하여 25.2V AC에 연결합니다.
3. 기타 수리 및 점검
1) 전해 콘덴서 교체1956년 제조된 전해 콘덴서는 예상과 달리 상태가 좋았는데, 그동안의 동작 조건에 따라 수명이 많이 차이나는 것으로 보입니다. B+ 필터용 C606은 캔을 열고 47uF 두 개를 넣어 교체하였고, 30uF 세 개가 들어있는 C603은 ESR도 낮고 문제가 없어 보여 그대로 사용합니다. 30uF의 하나는 150V 정전압부에, 두 개는 오디오관 캐소드 바이패스에 사용됩니다.
2) 페이퍼 콘덴서 교체  두 가지의 페이퍼 콘덴서들이 사용되었습니다. 하나는 Sprague사의 Vitamin Q 시리즈입니다. 이들은 더 튼튼하게 처리가 되어 있고 신뢰도가 높지만, R-390A 수리 전문가에 의하면 약 20%의 고장률을 보인다고 합니다. 다른 한 종류는 플라스틱 몰드에 든 페이퍼 콘덴서로, 별명으로 브라운 뷰티라고 불립니다. 전문가에 의하면 거의 모두 리키지가 있다고 하네요. 이것도 그 동안의 동작 환경에 따라 차이가 있겠지만, 신뢰도가 떨어지는 것은 사실이므로 되도록 교체하는 것이 좋습니다. AF 섹션은 폴리에스터, 마일러 콘덴서이면 충분하며, IF/RF 섹션은 폴리프로필렌이면 더 좋겠죠. Vitamin Q 콘덴서들은 놔두더라도 브라운 뷰티들은 교체해주는 것이 좋다고 봅니다. AF와 IF 섹션은 모든 페이퍼 콘덴서의 교체를 끝냈습니다. 브라운 뷰티 몇 개는 눈으로 확인 가능할 정도로 몰딩이 세로로 깨져 갈라져 있었습니다. 가장 힘든 것은 아무래도 분리가 복잡한 RF 모듈인데, 브라운 뷰티 3개가 있습니다. F103 1/8A 퓨즈가 존재하니 그에 운명을 맡기고 다음 기회를 기다리렵니다.
3) 다이얼 제로시계 방향으로 돌려 조이면 다이얼 클러치를 분리시켜 영점 조정을 가능케 해주는 원반이 떨어져 나왔습니다. 누군가가 시계 반대방향으로 무리해서 돌리다가 떨어진게 아닌가 짐작합니다. 밑뚜껑을 여니까 같이 나오더군요. 참을성을 가지고 거듭 시도하여 전면 패널 분리 않고 작은 구경의 중심축에 다시 끼는데 성공했으나, 반대방향으로 조금 돌리다 보면 원반이 다시 빠질 것입니다. 영구적으로 고정하는 방법을 고안해야 하고, 앞 패널을 분리해야 합니다. 그러면 그 틈에 개조나 수리할 것들을 시행해야겠죠. 일단은 그대로 둡니다. 나중에 전면 패널을 뜯어야 하는 일이 생기면 RF 섹션 페이퍼 콘덴서 교체와 다이얼 제로 원반 고정 작업을 하겠습니다.
4) 안테나 릴레이 및 코넥터 리스토어 [오리지널 안테나 릴레이와 코넥터가 없음] 이전 주인이 무슨 이유에선지 안테나 코넥터-릴레이 모듈을 떼어버리고 SO-239 코넥터를 붙인 후 unbalanced ant 입력을 직접 연결해버렸습니다. 혹시 릴레이가 고장났다고 해도 직결을 하면 했지 이건 아니죠. R-390A의 unbalanced 안테나 입력은 RF관 그리드에 직결되어 있으며, 매칭 조건 불분명한 감도 낮은 휩 안테나 용도입니다. 동축케이블로 연결하는 일반적인 안테나라도 balanced 단자를 통해 연결해야 합니다. 매칭 트랜스를 거켜 RF관 그리드에 연결되거든요. 다행히도 이베이에서 맞는 중고품을 발견하였습니다. 다만 청소를 심하게 해야 했습니다.   스탠바이 때 안테나 접지시키는 릴레이의 동작이 시원치 않아 여러 가지 시도하다가 해결했습니다. 두 개의 릴레이 중 하나가 완전히 붙지 못하는데, 처음 생각했던 것과 달리 오히려 접점을 누르는 것을 반대 방향으로 조금 휘었더니 동작이 더 잘됩니다. 전자석과 철편이 아직 거리가 조금 있는 상태에서는 힘이 떨어지고 가까울수록 강하기 때문에, 힘있게 눌러야 하는 지점이 어디에서 시작되냐가 중요한 포인트였습니다. 철편이 전자석에 거의 붙었을 때가 힘이 강하고, 그 때 힘이 많이 필요한 푸쉬가 되도록 조정하는 겁니다.  [안테나 입력부 무사히 설치] 안테나 릴레이-입력부를 무사히 설치하고 작동 확인도 하였습니다. 짧게 잘라 버린 릴레이 구동용 전원선도 찾느라 시간이 좀 걸렸지만, 다행히 발견하여 새로운 선으로 이어 연결하였습니다.
결론많이들 시도하는 AGC 개조등의 수신 동작 성능 개조는 전혀 하지 않았고, 단순 수리, 안전, 회로 동작 조건 유지에 관련된 작업들만 주로 했습니다. 30여년 전 R-390A를 처음 사용할 때는 내부에 대해서 아무 것도 모르고 사용하며 별로 재미를 느끼지 못했건 기억인데, 이번에 작업을 통해 더 정이 들게 되었고 사용하면서 즐거움도 느끼게 되었습니다. 그래도 크기와 무게가 부담스러운건 어쩔 수 없네요. 이동을 조금 쉽게 해주는 팁을 들었는데, 무게가 많이 나가는 전원부 모듈과 AF 모듈을 탈거하고 옮기는 것입니다. 총 무게 82 파운드(37kg)에 두개의 모듈을 제거하면 65 파운드(29kg) 정도입니다.
심심풀이 정보로, 다른 장비들의 무게와 비교해 봅시다. (C) 2025 K9SUL |
